دیتاشیت نشانگر LED دو رنگ LTL-R42FTGBH229 - بسته‌بندی T-1 زاویه‌دار - سبز 525nm و آبی 470nm - 20mA - سند فنی فارسی

1. مرور کلی محصول

LTL-R42FTGBH229 یک نشانگر ال‌ای‌دی دو رنگ، زاویه‌دار و از نوع ترو-هول است که برای نصب روی برد مدار چاپی (PCB) طراحی شده است. این قطعه متعلق به خانواده محصولات نشانگر برد مدار (CBI) است و دارای بدنه پلاستیکی مشکی است که کنتراست بالا و قابلیت مشاهده بهتر را فراهم می‌کند. این دستگاه دو لامپ ال‌ای‌دی مجزا با اندازه T-1 را در خود جای داده است: یکی نور سبز با طول موج اوج 525 نانومتر و دیگری نور آبی با طول موج اوج 470 نانومتر منتشر می‌کند. این پیکربندی امکان نشان دادن وضعیت با استفاده از دو رنگ مختلف را تنها در یک فوت‌پرینت قطعه فراهم می‌کند.

1.1 مزایای اصلی

• سهولت مونتاژ:طراحی زاویه‌دار و بدنه قابل انباشت، مونتاژ و چیدمان PCB را به ویژه در کاربردهای با محدودیت فضا ساده می‌کند.
• کنتراست بهبودیافته:بدنه مات مشکی به طور قابل توجهی نسبت کنتراست را بهبود می‌بخشد و نور ال‌ای‌دی را تحت شرایط مختلف نور محیطی، متمایزتر و خواناتر می‌کند.
• بهره‌وری انرژی:این دستگاه با مصرف توان کم کار می‌کند و در عین حال بازده نوری بالایی ارائه می‌دهد که آن را برای طراحی‌های حساس به توان مناسب می‌سازد.
• انطباق محیط زیستی:این یک محصول بدون سرب است که به طور کامل با دستورالعمل‌های RoHS (محدودیت مواد خطرناک) مطابقت دارد.
• تجهیزات اتوماتیک:محصول در بسته‌بندی نوار و قرقره عرضه می‌شود که آن را با تجهیزات مونتاژ اتوماتیک پیک-اند-پلیس با سرعت بالا سازگار می‌کند.

1.2 کاربردهای هدف

این نشانگر ال‌ای‌دی همه‌کاره است و در بخش‌های مختلف الکترونیک کاربرد دارد:

• تجهیزات ارتباطی:چراغ‌های وضعیت برای روترها، سوئیچ‌ها، مودم‌ها و کارت‌های رابط شبکه.
• لوازم جانبی کامپیوتر:نشانگرهای برق، فعالیت و حالت روی مادربرد، درایوهای خارجی و صفحه‌کلیدها.
• الکترونیک مصرفی:چراغ‌های نشانگر در تجهیزات صوتی/تصویری، لوازم خانگی و دستگاه‌های بازی.
• کنترل‌های صنعتی:پنل‌های وضعیت ماشین‌آلات، رابط‌های سیستم کنترل و ابزار دقیق.

2. تحلیل عمیق پارامترهای فنی

2.1 مقادیر حداکثر مطلق

کارکرد دستگاه فراتر از این محدودیت‌ها ممکن است باعث آسیب دائمی شود.

• توان اتلافی (P_D):70 میلی‌وات (برای هر دو ال‌ای‌دی سبز و آبی). این حداکثر توانی است که تراشه ال‌ای‌دی می‌تواند به صورت گرما دفع کند.
• جریان مستقیم پیک (I_FP):60 میلی‌آمپر. این حداکثر جریان پالسی مجاز است، با چرخه وظیفه ≤ 1/10 و عرض پالس ≤ 10 میکروثانیه. برای فلش‌های کوتاه و با شدت بالا استفاده می‌شود.
• جریان مستقیم DC (I_F):20 میلی‌آمپر. این جریان عملیاتی پیوسته توصیه شده برای عملکرد قابل اعتماد در بلندمدت است.
• محدوده دمای عملیاتی (T_opr):30- درجه سانتی‌گراد تا +85 درجه سانتی‌گراد. عملکرد دستگاه در این محدوده دمای محیط تضمین شده است.
• محدوده دمای نگهداری (T_stg):40- درجه سانتی‌گراد تا +100 درجه سانتی‌گراد. دستگاه در صورت عدم اتصال به برق می‌تواند در این محدوده به طور ایمن نگهداری شود.

2.2 مشخصات الکترواپتیکال

تمام پارامترها در دمای محیط (T_A) 25 درجه سانتی‌گراد و جریان مستقیم (I_F) 10 میلی‌آمپر مشخص شده‌اند، مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد.

• شدت نور (I_V):یک معیار کلیدی برای روشنایی.
  • ال‌ای‌دی سبز:مقدار معمول 420 میلی‌کاندلا (mcd) است، با محدوده از 180 میلی‌کاندلا (حداقل) تا 880 میلی‌کاندلا (حداکثر).
  • ال‌ای‌دی آبی:مقدار معمول 140 میلی‌کاندلا است، با محدوده از 65 میلی‌کاندلا (حداقل) تا 310 میلی‌کاندلا (حداکثر).
• زاویه دید (2θ_1/2):100 درجه برای هر دو رنگ. این زاویه کامل‌ای است که در آن شدت نور به نصف مقدار پیک (محوری) خود کاهش می‌یابد. زاویه 100 درجه یک مخروط دید وسیع فراهم می‌کند.
• طول موج اوج (λ_P):طول موجی که در آن توان نوری منتشر شده در بیشترین مقدار است.
  • سبز:526 نانومتر (معمول).
  • آبی:468 نانومتر (معمول).
• طول موج غالب (λ_d):طول موج واحدی که چشم انسان آن را به عنوان رنگ درک می‌کند.
  • سبز:525 نانومتر (معمول)، محدوده 516-535 نانومتر.
  • آبی:470 نانومتر (معمول)، محدوده 460-475 نانومتر.
• عرض نیم‌خط طیفی (Δλ):35 نانومتر برای هر دو. این نشان‌دهنده خلوص طیفی است؛ مقدار کوچکتر به معنای رنگ تک‌فام‌تر است.
• ولتاژ مستقیم (V_F):افت ولتاژ در دو سر ال‌ای‌دی هنگام عبور جریان مشخص شده.
  • سبز:2.9 ولت (معمول)، محدوده 2.4-3.3 ولت.
  • آبی:3.1 ولت (معمول)، محدوده 2.5-3.6 ولت.
• جریان معکوس (I_R):10 میکروآمپر (حداکثر) در ولتاژ معکوس (V_R) 5 ولت.مهم:این دستگاه برای کار در بایاس معکوس طراحی نشده است؛ این پارامتر تنها برای اهداف آزمایش است.

3. توضیح سیستم باینینگ

برای اطمینان از ثبات رنگ و روشنایی در تولید، ال‌ای‌دی‌ها در سطل‌های (بین) مختلف دسته‌بندی می‌شوند. LTL-R42FTGBH229 از باینینگ جداگانه برای شدت نور و طول موج غالب استفاده می‌کند.

3.1 باینینگ ال‌ای‌دی سبز

• سطل‌های شدت نور (@10mA):
  • HJ:180 - 310 میلی‌کاندلا
  • KL:310 - 520 میلی‌کاندلا
  • MN:520 - 880 میلی‌کاندلا
• سطل‌های طول موج غالب (@10mA):
  • G09:516.0 - 520.0 نانومتر
  • G10:520.0 - 527.0 نانومتر
  • G11:527.0 - 535.0 نانومتر

3.2 باینینگ ال‌ای‌دی آبی

• سطل‌های شدت نور (@10mA):
  • DE:65 - 110 میلی‌کاندلا
  • FG:110 - 180 میلی‌کاندلا
  • HJ:180 - 310 میلی‌کاندلا
• سطل‌های طول موج غالب (@10mA):
  • B07:460.0 - 465.0 نانومتر
  • B08:465.0 - 470.0 نانومتر
  • B09:470.0 - 475.0 نانومتر

توجه:هر حد سطل دارای تلرانس است: ±15% برای شدت نور و ±1 نانومتر برای طول موج غالب. ترکیب‌های سطل خاص برای یک سفارش معین باید با تامین‌کننده تأیید شود.

4. اطلاعات مکانیکی و بسته‌بندی

4.1 ابعاد کلی

این دستگاه دارای بدنه پلاستیکی مشکی زاویه‌دار است. نکات کلیدی ابعادی شامل موارد زیر است:

• تمامی ابعاد بر حسب میلی‌متر است، با تلرانس عمومی ±0.25 میلی‌متر مگر اینکه خلاف آن مشخص شده باشد.
• جنس بدنه پلاستیک مشکی است.
• LED1 گسیل‌کننده سبز با لنز پخش‌کننده سبز است؛ LED2 گسیل‌کننده آبی با لنز پخش‌کننده آبی است.
• نقشه‌های ابعادی دقیق در دیتاشیت منبع ارائه شده‌اند که طول پایه، اندازه بدنه و موقعیت لنز را مشخص می‌کنند.

4.2 مشخصات بسته‌بندی

محصول برای مونتاژ اتوماتیک عرضه می‌شود:

• نوار و قرقره:قطعات در نوار حامل برجسته‌شده از آلیاژ پلی‌استایرن رسانای مشکی (ضخامت 0.50mm ±0.06mm) بارگذاری می‌شوند.
• ظرفیت قرقره:350 قطعه در هر قرقره استاندارد 13 اینچی (330 میلی‌متری).
• بسته‌بندی کارتن:
  1. یک قرقره همراه با ماده خشک‌کننده و کارت نشانگر رطوبت در داخل یک کیسه ممانعت از رطوبت (MBB) بسته‌بندی می‌شود.
  2. دو کیسه MBB (مجموعاً 700 قطعه) در یک کارتن داخلی بسته‌بندی می‌شوند.
  3. ده کارتن داخلی (مجموعاً 7000 قطعه) در یک کارتن خارجی برای حمل و نقل بسته‌بندی می‌شوند.

5. دستورالعمل‌های لحیم‌کاری و مونتاژ

مدیریت صحیح برای جلوگیری از آسیب به ال‌ای‌دی یا بدنه پلاستیکی آن حیاتی است.

5.1 فرم‌دهی پایه‌ها

• خم کردن بایدقبل ازلحیم‌کاری و در دمای اتاق انجام شود.
• نقطه خم باید حداقل3 میلی‌متراز پایه لنز/بدنه ال‌ای‌دی فاصله داشته باشد.
• از پایه فریم پایه به عنوان تکیه‌گاه استفاده نکنید. هنگام قرار دادن روی PCB حداقل نیروی گیره را اعمال کنید.

5.2 فرآیندهای لحیم‌کاری

حداقل فاصله2 میلی‌مترباید بین نقطه لحیم و پایه لنز/نگهدارنده حفظ شود. هرگز لنز را در قلع فرو نبرید.

• هویه دستی:
  • دمای هویه: ≤ 350 درجه سانتی‌گراد
  • زمان لحیم‌کاری: ≤ 3 ثانیه برای هر اتصال
  • موقعیت: >2 میلی‌متر از پایه لنز
• لحیم‌کاری موجی:
  • دمای پیش‌گرم: ≤ 120 درجه سانتی‌گراد
  • زمان پیش‌گرم: ≤ 100 ثانیه
  • دمای موج قلع: ≤ 260 درجه سانتی‌گراد
  • زمان لحیم‌کاری: ≤ 5 ثانیه
  • عمق فروبری: >2 میلی‌متر از پایه لنز
• لحیم‌کاری رفلو:یک پروفایل رفلو خاص ارجاع داده شده است که مناطق دمایی پیش‌گرم، خیس‌اندن و اوج را به تفصیل شرح می‌دهد. پروفایل باید اطمینان حاصل کند که دمای بدنه از مقادیر حداکثر تجاوز نکند.

5.3 نگهداری و تمیزکاری

• نگهداری:در محیطی با دمای حداکثر 30 درجه سانتی‌گراد و رطوبت نسبی (RH) 70% نگهداری شود. ال‌ای‌دی‌هایی که از کیسه ممانعت از رطوبت اصلی خود خارج شده‌اند باید ظرف سه ماه استفاده شوند. برای نگهداری طولانی‌تر، از ظرف دربسته با ماده خشک‌کننده یا محیط نیتروژن استفاده کنید.
• تمیزکاری:فقط از حلال‌های مبتنی بر الکل مانند ایزوپروپیل الکل (IPA) استفاده کنید. از تمیزکاری تهاجمی یا اولتراسونیک که ممکن است به قطعه استرس وارد کند خودداری کنید.

6. ملاحظات طراحی در کاربرد

6.1 محدود‌سازی جریان

یک مقاومت محدودکننده جریان خارجی برای عملکرد ایمن الزامی است. مقدار مقاومت (R_series) را می‌توان با استفاده از قانون اهم محاسبه کرد: R_series= (V_supply- V_F) / I_F. برای طراحی محافظه‌کارانه از حداکثر V_Fاز دیتاشیت استفاده کنید. برای منبع تغذیه 5 ولت و ال‌ای‌دی آبی (حداکثر V_F=3.6V @20mA)، R_series= (5 - 3.6) / 0.02 = 70 Ω. یک مقاومت استاندارد 68 Ω یا 75 Ω مناسب خواهد بود. همیشه اتلاف توان در مقاومت را تأیید کنید (P = I²R).

6.2 مدیریت حرارتی

اگرچه اتلاف توان کم است (70mW)، اما چیدمان مناسب PCB به طول عمر کمک می‌کند. اطمینان حاصل کنید که مساحت کافی مس در اطراف پایه‌های ال‌ای‌دی به عنوان هیت‌سینک وجود دارد. از قرار دادن ال‌ای‌دی در نزدیکی سایر منابع گرمایی قابل توجه خودداری کنید.

6.3 طراحی نوری

بدنه مشکی تقویت کنتراست داخلی را فراهم می‌کند. برای کاربردهایی که نیاز به لوله‌های نوری یا پخش‌کنندگی اضافی دارند، اطمینان حاصل کنید که ماده انتخاب شده با زاویه دید ال‌ای‌دی سازگار است و باعث اتلاف نوری بیش از حد نمی‌شود.

7. مقایسه و تمایز فنی

LTL-R42FTGBH229 مزایای خاصی در رده خود ارائه می‌دهد:

• دو رنگ در یک بدنه:در مقایسه با نصب دو نشانگر تک رنگ جداگانه، فضای PCB را ذخیره می‌کند.
• طراحی زاویه‌دار:برای کاربردهایی که PCB موازی با سطح دید نصب می‌شود (مانند پنل‌های جلوی تجهیزات) ایده‌آل است و نمای جانبی مستقیم ارائه می‌دهد.
• لامپ‌های استاندارد T-1:از بسته‌های لامپ ال‌ای‌دی رایج و اثبات شده استفاده می‌کند که اطمینان و سازگاری گسترده را تضمین می‌کند.
• زاویه دید وسیع:زاویه دید 100 درجه‌ای، قابلیت مشاهده از محدوده وسیعی از موقعیت‌ها را تضمین می‌کند.

8. پرسش‌های متداول (FAQ)

سوال 1: آیا می‌توانم ال‌ای‌دی‌های سبز و آبی را همزمان با جریان کامل 20 میلی‌آمپر هر کدام راه‌اندازی کنم؟

پاسخ 1: از نظر الکتریکی بله، زیرا آن‌ها تراشه‌های جداگانه‌ای هستند. با این حال، باید کل اتلاف توان روی بدنه کوچک را در نظر بگیرید. راه‌اندازی هر دو با 20 میلی‌آمپر (V_F~3V) منجر به اتلاف کل حدود 120 میلی‌وات می‌شود که از رتبه 70 میلی‌وات برای هر تراشه فراتر می‌رود. برای کارکرد پیوسته همزمان، توصیه می‌شود جریان کاهش داده شود، مثلاً به 10-15 میلی‌آمپر برای هر کدام، تا در محدوده حرارتی باقی بماند.

سوال 2: تفاوت بین طول موج اوج و طول موج غالب چیست؟

پاسخ 2: طول موج اوج (λ_P) قله فیزیکی طیف گسیل است. طول موج غالب (λ_d) از مختصات رنگ CIE محاسبه می‌شود و نشان‌دهنده طول موج واحدی است که چشم انسان رنگ را به آن درک می‌کند. برای ال‌ای‌دی‌ها، λ_dاغلب پارامتر مرتبط‌تری برای مشخص کردن رنگ است.

سوال 3: هنگام سفارش چگونه کدهای سطل را تفسیر کنم؟

پاسخ 3: کدهای سطل (مثلاً KL-G10 برای سبز) محدوده روشنایی و رنگ ال‌ای‌دی‌هایی که دریافت خواهید کرد را تعریف می‌کنند. برای ظاهر یکنواخت در یک محصول، مشخص کردن سطل‌های محدودتر (مثلاً یک سطل واحد برای هر دو پارامتر) حیاتی است. برای ترکیب‌های سطل موجود با تامین‌کننده مشورت کنید.

سوال 4: آیا این ال‌ای‌دی برای استفاده در فضای باز مناسب است؟

پاسخ 4: دیتاشیت بیان می‌کند که برای کاربردهای "تابلوهای داخلی و خارجی" مناسب است. با این حال، برای محیط‌های بیرونی خشن با قرارگیری مستقیم در معرض UV، نوسانات دمایی گسترده و رطوبت، ملاحظات طراحی اضافی مانند پوشش محافظ روی PCB و اطمینان از ثبات UV ماده بدنه مورد نیاز است. محدوده دمای عملیاتی (30- تا +85 درجه سانتی‌گراد) از بسیاری شرایط فضای باز پشتیبانی می‌کند.

9. اصل عملکرد

دیودهای نورافشان (LED) دستگاه‌های نیمه‌هادی هستند که از طریق الکترولومینسانس نور ساطع می‌کنند. هنگامی که یک ولتاژ مستقیم بیشتر از پتانسیل اتصال دیود اعمال می‌شود، الکترون‌ها و حفره‌ها در ناحیه فعال ماده نیمه‌هادی (InGaN برای ال‌ای‌دی‌های سبز و آبی) بازترکیب می‌شوند. این بازترکیب انرژی را به شکل فوتون (نور) آزاد می‌کند. طول موج خاص (رنگ) نور ساطع شده توسط انرژی گاف باند ماده نیمه‌هادی تعیین می‌شود. لنز پلاستیکی برای متمرکز کردن نور، محافظت از تراشه نیمه‌هادی و ایجاد پخش رنگ عمل می‌کند.

10. روندهای صنعت

در حالی که نشانگرهای گسسته ترو-هول برای طراحی‌های قدیمی و کاربردهای خاصی که نیاز به قابلیت اطمینان بالا و مونتاژ دستی دارند حیاتی باقی مانده‌اند، روند صنعت به شدت به سمت ال‌ای‌دی‌های نصب سطحی (SMD) است. SMDها فوت‌پرینت کوچکتر، پروفایل پایین‌تر، سازگاری بهتر با مونتاژ کاملاً اتوماتیک و اغلب عملکرد حرارتی بهبودیافته ارائه می‌دهند. با این حال، ال‌ای‌دی‌های ترو-هول زاویه‌دار مانند LTL-R42FTGBH229 در کاربردهایی که نیاز به نصب مکانیکی مستحکم، قابلیت مشاهده بالا از لبه برد دارند یا جایی که اتصالات ترو-هول برای استحکام مکانیکی ترجیح داده می‌شوند، مرتبط باقی می‌مانند. ادغام چندین رنگ یا عملکرد در یک بسته واحد همچنان یک تمرکز توسعه برای صرفه‌جویی در فضا و ساده‌سازی مونتاژ است.